浪潮SSD極致可靠性背后的精益研發(fā)故事

北京2021年12月29日 /美通社/ -- 企業(yè)級SSD作為數(shù)字信息時(shí)代的主要存儲(chǔ)介質(zhì)，技術(shù)水準(zhǔn)要求相當(dāng)苛刻，浪潮在核心部件SSD領(lǐng)域歷經(jīng)多年探索，研發(fā)和打磨，推出了NVMe SSD產(chǎn)品，已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)，通信，金融、政府、企業(yè)等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模部署，并得到了市場的檢驗(yàn)和認(rèn)可，浪潮自研SSD高可靠性的高端品質(zhì)是科技創(chuàng)新與工匠精神的極致追求。

NAND Flash作為SSD的關(guān)鍵核心器件，成本占整體成本的比例高達(dá)80%以上，對NAND特性分析成為SSD產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵核心要素，獲取輸出精準(zhǔn)的NAND驗(yàn)證參數(shù)對SSD的可靠性和性能至關(guān)重要。

MTBF(Mean time between failures,平均無故障時(shí)間)和UBER（Uncorrectable Bit Error Rate，不可修復(fù)的錯(cuò)誤比特率）是SSD可靠性上最兩個(gè)重要指標(biāo)，分別對應(yīng)RDT(Reliability Demonstration Test，可靠度驗(yàn)證測試)測試的Quarlity Test和Endurance Test，UBER主要驗(yàn)證NAND壽命和糾錯(cuò)能力，MTBF也包含糾錯(cuò)能力。糾錯(cuò)能力除NAND本身質(zhì)量外，產(chǎn)品可靠性主要依賴于NAND糾錯(cuò)參數(shù)的準(zhǔn)確性，而NAND特性驗(yàn)證基于NAND治具平臺(tái)輸出NAND參數(shù)供FW固件使用，參數(shù)中就包含糾錯(cuò)參數(shù)，同時(shí)也為SSD性能(主要是QoS)提供參數(shù)支持，比如糾錯(cuò)參數(shù)的成功率，Suspend相關(guān)參數(shù)功能等。

浪潮為獲得產(chǎn)品的超高可靠性，面向SLC/MLC/TLC/QLC等閃存顆粒自主開發(fā)出了NAND Prober HX9000系列分析治具，可以提供介質(zhì)特性分析、壽命檢測、穩(wěn)定性追蹤的NAND特性測試項(xiàng)目，采用了行業(yè)領(lǐng)先的智能高溫控制器和自主創(chuàng)新的P/E Block讀寫算法并行收集閃存介質(zhì)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，支持NAND介質(zhì)High Level指令集和Low Level指令集，圖形化界面，全方位監(jiān)測介質(zhì)實(shí)時(shí)狀態(tài)，通過開放的API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序接口）接口，為用戶提供自定義的介質(zhì)特性控制、監(jiān)測和狀態(tài)數(shù)據(jù)收集服務(wù)，設(shè)備購置和擁有成本有效的進(jìn)行了降低。

敏捷開放，使測試更全更加精準(zhǔn)

采用可靈活敏捷替換的NAND Socket槽，支持多個(gè)品牌和SLC/MLC/TLC/QLC多種類型NAND Flash存儲(chǔ)顆粒。

命令與隨機(jī)數(shù)支持更靈活，針對NAND介質(zhì)特性同時(shí)支持高級指令（High level commands）和低級指令（Low level commands），可以自由按需擴(kuò)展，動(dòng)態(tài)生成匹配芯片的隨機(jī)數(shù)，特性測試結(jié)果更精準(zhǔn)。

特性收集API接口更開放，根據(jù)特性分析需求定向收集狀態(tài)數(shù)據(jù)，上位機(jī)和下位機(jī)源碼自主設(shè)計(jì)研發(fā)，全開放的API可以靈活收集狀態(tài)數(shù)據(jù)和可借鑒的特性分析經(jīng)驗(yàn)。

精準(zhǔn)溫控，保障品質(zhì)

市面上NAND分析治具均存在傳感器與NAND溫度不相符的情況，導(dǎo)致不能精準(zhǔn)對產(chǎn)品可靠性進(jìn)行模擬評估。浪潮通過建立傳感器溫度與NAND溫度對應(yīng)表和動(dòng)態(tài)調(diào)溫成功解決了此問題，數(shù)顯溫度控制器智能設(shè)定NAND環(huán)境溫度，針對NAND溫控精細(xì)化需求定制溫度控制器，實(shí)現(xiàn)智能設(shè)定、實(shí)時(shí)監(jiān)控NAND Flash環(huán)境溫度，更精準(zhǔn)的評估SSD的可靠性。

數(shù)字顯示

溫控芯片

精益求精，可靠性提升30%

浪潮自研SSD通過NAND治具獲取精準(zhǔn)的狀態(tài)數(shù)據(jù)并進(jìn)行靈活的NAND特性算法分析，投入上千塊SSD進(jìn)行真實(shí)測評，全面的NAND參數(shù)掌握，創(chuàng)新的特性分析算法和豐富的產(chǎn)品化經(jīng)驗(yàn)，提前規(guī)避整盤的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，不斷突破產(chǎn)品可靠性指標(biāo)，使得平均無故障時(shí)間MTBF達(dá)到了260萬小時(shí)，可靠性相比業(yè)內(nèi)其他產(chǎn)品提升30%。

浪潮SSD產(chǎn)品開發(fā)或NAND Flash主控芯片研發(fā)中通過使用NAND Prober測試分析儀，提升了閃存主控芯片的設(shè)計(jì)、優(yōu)化了性能、提升了介質(zhì)壽命管控效率，有效提升主控芯片特性、優(yōu)化SSD整盤性能和可靠性，同時(shí)可以用于存儲(chǔ)介質(zhì)的新特性和新材料研究，支撐對傳統(tǒng)介質(zhì)新特性和新介質(zhì)新特性的測試、收集和分析，為未來產(chǎn)品的開發(fā)提供了重要參考。

未來浪潮存儲(chǔ)將秉承“云存智用運(yùn)籌新數(shù)據(jù)”的存儲(chǔ)理念，在存儲(chǔ)基礎(chǔ)領(lǐng)域不斷下沉研發(fā)創(chuàng)新，掌握底層硬件關(guān)鍵核心技術(shù)，以領(lǐng)先技術(shù)助力關(guān)鍵行業(yè)全面釋放數(shù)據(jù)價(jià)值，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。